Pannelli solari termici
Pannelli solari termici.
I pannelli solari termici amano il sole. Il sole è costituito da un’enorme palla infuocata di gas incandescenti. Il processo di fusione trasforma l’idrogeno
in elio e contemporaneamente sprigiona una potenza di 36 x 1024 Watt. La parte che incide sulla superficie
terrestre sarebbe sufficiente a coprire 10.000 volte il fabbisogno di energia primaria di tutto il mondo.
La potenza radiante del sole prima di entrare nell’atmosfera misura in media 1367 W/m2 e viene chiamata
costante solare. Quando il cielo è sereno ne arrivano circa 1000 W/m2 sulla superficie terrestre, mentre quando il
cielo è completamente coperto l’irradiazione diminuisce fino a circa 100 W/m2.
I pannelli solari termici sono utilissimi nelle abitazioni moderne. Per questo i pannelli solari termici hanno preso piede nel mercato italiano, facendo risparmiare milioni di famiglie italiane.
Come usare i pannelli solari termici.
Per l’utilizzo solare a scopo termico è interessante la somma della radiazione disponibile su tutto l’anno. L’Italia
offre condizioni meteorologiche molto buone per l’uso dell’energia solare. Il valore di insolazione compreso tra
1200 e 1750 kWh/m2 all’anno presenta una differenza tra nord e sud intorno al 40%, rimanendo in entrambi i
casi maggiore del fabbisogno annuo procapite di calore necessario per la preparazione di acqua calda nel
residenziale. Circa il 75% della quantità di energia irradiata è da ascrivere ai mesi estivi, da aprile a settembre.
 | PANNELLO PANNELLI SOLARE TERMICO HEAT PIPE 15 TUB.SK-46 |  | EUR 347,00 | 6d 9h 50m |
 | RISPARMIO ENERGETICO DI CORRENTE E DETERSIVO IN LAVATRICE SAVE 1 | | EUR 186,00 | 28d 14h 15m |
 | PANNELLO SOLARE PANNELLI SOLARI TERMICO PIANO MQ.2 SK-3 | | EUR 407,00 | 16d 13h 19m |
 | PANNELLO PANNELLI SOLARE TERMICO HEAT PIPE 20 TUBI SK-1 | | EUR 458,00 | 6d 13h 58m |
 | SERBATOIO BOLLITORE PANNELLO SOLARE TERMICO LT150 SK-8 | | EUR 597,00 | 17d 7h 13m |
 | PANNELLO PANNELLI SOLARE TERMICO HEAT PIPE 30 TUBI SK-2 | | EUR 690,00 | 3d 12h 54m |
 | SERBATOIO BOLLITORE PANNELLO SOLARE TERMICO LT200 SK-9 | | EUR 692,00 | 17d 6h 36m |
 | PANNELLO SOLARE TERMICO PRESSURIZZATO HEAT PIPE SK-43B | | EUR 892,00 | 18d 12h 41m |
 | SERBATOIO BOLLITORE PANNELLO SOLARE TERMICO LT300 SK-11 | | EUR 949,00 | 23d 12h 33m |
 | BOILER A POMPA DI CALORE SERPENTINA RESIST. ELETTRICA ANODO DA LITRI 150 SUN-21 | | EUR 1.488,00 | 20d 23h 55m |
La radiazione solare è composta da una determinata combinazione di raggi elettromagnetici di diversa lunghezza
d’onda (spettro). L’atmosfera terrestre si comporta come un filtro permettendo il passaggio solo di determinati
range di lunghezze d’onda. Una buona penetrazione si verifica nella zona della luce visibile. I raggi ultravioletti,
più corti, o quelli infrarossi, più lunghi, vengono riflessi, assorbiti o diffusi nell’atmosfera esterna. La somma
della radiazione incidente su una superficie orizzontale viene definita radiazione globale. E’ costituita dalla
radiazione diretta, che arriva direttamente dalla direzione del sole, e dalla radiazione diffusa, che dopo una o più
deviazioni arriva da tutte le direzioni del cielo. In Italia la parte di radiazione diffusa copre al sud il 25% e al
nord il 40% della radiazione incidente durante tutto l’anno.
La somma della radiazione su una superficie con orientamento qualsiasi dipende essenzialmente dal suo
orientamento (angolo sull’orizzontale e orientamento cardinale). La somma di radiazione massima si ottiene su
una superficie orientata a sud con un angolo di inclinazione di circa 30°. Una superficie con angolo 45° con
orientamento a sud-est o a sud-ovest registra una diminuzione della radiazione globale media annua inferiore al
5%. L’angolo di inclinazione ottimale dipende tuttavia anche dal tipo di impiego previsto. Per lo sfruttamento
dell’energia solare per il riscaldamento degli ambienti può essere vantaggiosa un’inclinazione più ripida.
Pannnelli solari termici: come funzionano.
Un collettore solare trasforma la radiazione solare in calore e si distingue così da un pannello fotovoltaico, che
trasforma la luce del sole in corrente elettrica.
La figura 2.1 mostra la struttura di un collettore piano. L’elemento principale è l’assorbitore, che ha la funzione
di assorbire la radiazione solare incidente a onde corte e di trasformarla in calore (trasformazione fototermica).
Solitamente è composto da un metallo con buona capacità di condurre il calore (per esempio il rame) e dovrebbe
riuscire a trasformare il più completamente possibile la radiazione solare in calore. Al giorno d’oggi nella
maggior parte dei collettori piani o a tubi sottovuoto vengono impiegati assorbitori dotati di un cosiddetto strato
selettivo, che determina un alto grado di assorbimento (α > 0,95) nel range delle lunghezza d’onda della
radiazione solare e contemporaneamente irradiano poca energia, grazie a un basso fattore di emissività (ε < 0,1)
nelle lunghezze d’onda della radiazione termica. Gli strati selettivi possono essere ottenuti con procedimento
galvanico (cromo, alluminio con pigmentazione al nickel) oppure applicati sotto vuoto (per esempio Tinox o
Cermet).
Un buon contatto termico tra l’assorbitore e un fluido termovettore in circolazione (per esempio acqua, glicole
oppure aria) permette la cessione del calore al fluido termovettore e di conseguenza il trasporto fuori dal
collettore del calore pronto per essere usato.
Per ridurre le dispersioni termiche e per migliorare il rendimento del collettore, l’assorbitore viene provvisto di
una copertura trasparente frontale, mentre lateralmente e sul retro viene coibentato. Nei collettori a tubi
sottovuoto ogni striscia di assorbitore è inserita in un tubo di vetro in cui è stato creato il vuoto. Questo comporta
un’ottima coibentazione che rende possibile il raggiungimento di temperature di lavoro anche nel campo del
calore per processi industriali.
Per il riscaldamento dell’acqua di piscine si utilizzano collettori senza copertura in materiale plastico (per
esempio PP = polipropilene, EPDM = caucciù sintetico), poiché le temperatura necessarie sono relativamente
basse.
| PANNELLO PANNELLI SOLARE TERMICO HEAT PIPE 15 TUB.SK-46 | | EUR 347,00 | 6d 9h 50m |
| RISPARMIO ENERGETICO DI CORRENTE E DETERSIVO IN LAVATRICE SAVE 1 | | EUR 186,00 | 28d 14h 15m |
| PANNELLO SOLARE PANNELLI SOLARI TERMICO PIANO MQ.2 SK-3 | | EUR 407,00 | 16d 13h 19m |
| PANNELLO PANNELLI SOLARE TERMICO HEAT PIPE 20 TUBI SK-1 | | EUR 458,00 | 6d 13h 58m |
| SERBATOIO BOLLITORE PANNELLO SOLARE TERMICO LT150 SK-8 | | EUR 597,00 | 17d 7h 13m |
| PANNELLO PANNELLI SOLARE TERMICO HEAT PIPE 30 TUBI SK-2 | | EUR 690,00 | 3d 12h 54m |
| SERBATOIO BOLLITORE PANNELLO SOLARE TERMICO LT200 SK-9 | | EUR 692,00 | 17d 6h 36m |
| PANNELLO SOLARE TERMICO PRESSURIZZATO HEAT PIPE SK-43B | | EUR 892,00 | 18d 12h 41m |
| SERBATOIO BOLLITORE PANNELLO SOLARE TERMICO LT300 SK-11 | | EUR 949,00 | 23d 12h 33m |
| BOILER A POMPA DI CALORE SERPENTINA RESIST. ELETTRICA ANODO DA LITRI 150 SUN-21 | | EUR 1.488,00 | 20d 23h 55m |
Funzionamento di un impianto solare
Un impianto a circolazione forzata è formato da un collettore solare a sé stante, connesso attraverso un circuito
con un serbatoio localizzato nell’edificio. All’interno del circuito solare si trova acqua o un fluido termovettore
antigelo. La pompa di circolazione del circuito solare è attivata da un regolatore differenziale di temperatura
quando la temperatura all’interno del collettore è superiore alla temperatura di riferimento impostata nel
serbatoio di accumulo. Il calore viene quindi trasportato al serbatoio di accumulo e ceduto all’acqua sanitaria
mediante uno scambiatore di calore.
Mentre in estate l’impianto solare copre tutto il fabbisogno di energia per il riscaldamento dell’acqua sanitaria, in
inverno e nei giorni con scarsa insolazione serve per il preriscaldamento dell’acqua. La parte del serbatoio che
contiene l’acqua calda a pronta disposizione, cioè quella da tenere sempre in temperatura, può essere riscaldata da
uno scambiatore di calore legato a una caldaia. Il riscaldamento ausiliario viene comandato da un termostato
quando nel serbatoio la temperatura dell’acqua nella parte a pronta disposizione scende al di sotto della
temperatura nominale desiderata.
Negli impianti a circolazione naturale la circolazione tra collettore e serbatoio di accumulo viene determinata
dal principio di gravità, senza energia addizionale. Il fluido termovettore si riscalda all’interno del collettore. Il
fluido caldo all’interno del collettore è più leggero del fluido freddo all’interno del serbatoio, tanto che a causa di
questa differenza di densità si instaura una circolazione naturale. Il fluido riscaldato cede il suo calore all’acqua
contenuta nel serbatoio e ricade nel punto più basso del cricuito del collettore. Negli impianti a circolazione
naturale il serbatoio si deve trovare quindi in un punto più alto del collettore.
Negli impianti a un solo circuito l’acqua sanitaria viene fatta circolare direttamente all’interno del collettore.
Negli impianti a doppio circuito il fluido termovettore nel circuito del collettore e l’acqua sanitaria sono divisi da
uno scambiatore di calore. Gli impianti a circolazione naturale vengono offerti come un’unità premontata fissata
su una struttura di supporto oppure vengono integrati nel tetto. Il riscaldamento ausiliario può essere ottenuto con
una resistenza elettrica inserita nel serbatoio oppure con una caldaia istantanea a valle del serbatoio.
L’uso dell’energia solare termica in abitazioni private.
L ’energia necessaria per la preparazione di acqua calda nelle abitazioni private è di circa 1000 kWh per persona
all’anno. Poiché la domanda di calore è pressoché costante durante tutto l’anno e quindi presente anche nel
periodo estivo, il riscaldamento dell’acqua domestica è una delle applicazioni più adatte per gli impianti solari
termici. In condizioni meteorologiche simili a quelle italiane, l’area di collettore necessaria varia tra 0,5 m2 a
persona per i climi caldi meridionali e 1 m² a persona per l’Italia settentrionale.
Nelle aree meridionali, dove non esistono significativi fenomeni di gelo, per il riscaldamento dell’acqua
domestica si possono utilizzare impianti compatti ad accumulo integrato e impianti a circolazione naturale.
Questi impianti sono economici e possono essere integrati nel tetto come singola unità.
Gli impianti a circolazione forzata sono adatti quando i collettori hanno dimensioni maggiori e dove ci sono
sistemi centralizzati per il riscaldamento. In zone con significativi fenomeni di gelo, il circuito del collettore è
riempito con liquido antigelo.
L’uso dell’energia solare è possibile anche per il riscaldamento ambienti utilizzando impianti combinati per il
riscaldamento dell'acqua calda e degli ambienti, anche se l’irraggiamento disponibile durante la stagione di
riscaldamento è molto minore che in estate. L’uso di impianti combinati è raccomandato nei casi in cui sono già
stati realizzate altre misure per il risparmio energetico (per esempio adeguata coibentazione termica) e si prevede
un sistema di riscaldamento a bassa temperatura. L’area di collettore necessaria varia da 1,5 a 3 m²/kW di
potenza nominale per il riscaldamento dell'edificio.
Ora abbiamo tutte le info per una buona scelta di pannelli solari termici.